21 de mayo de 2025
Astrónomos han presenciado por primera vez una violenta colisión cósmica en la que una galaxia penetra a otra con intensa radiación. Sus resultados, publicados hoy en Nature, muestran que esta radiación reduce la capacidad de la galaxia dañada para formar nuevas estrellas. Este nuevo estudio combinó observaciones del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT) y del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), revelando todos los detalles sangrientos de esta batalla galáctica.
En las profundidades del Universo, dos galaxias se encuentran enzarzadas en una guerra apasionante. Una y otra vez, se lanzan una contra la otra a velocidades de 500 km/s en un violento curso de colisión, solo para asestar un golpe de refilón antes de retirarse y prepararse para otra ronda. « Por eso llamamos a este sistema la 'justa cósmica' », afirma Pasquier Noterdaeme, codirector del estudio e investigador del Instituto de Astrofísica de París (Francia) y del Laboratorio Franco-Chileno de Astronomía (Chile), haciendo una comparación con este deporte medieval. Pero estos caballeros galácticos no son precisamente caballerosos, y uno de ellos tiene una ventaja muy injusta: utiliza un cuásar para atravesar a su oponente con una lanza de radiación.
Los cuásares son los núcleos brillantes de algunas galaxias distantes, alimentados por agujeros negros supermasivos que liberan enormes cantidades de radiación. Tanto los cuásares como las fusiones de galaxias solían ser mucho más comunes, apareciendo con mayor frecuencia en los primeros miles de millones de años del Universo. Para observarlos, los astrónomos indagan en el pasado lejano con potentes telescopios. La luz de esta «justa cósmica» ha tardado más de 11 000 millones de años en llegar hasta nosotros, por lo que la vemos tal como era cuando el Universo tenía tan solo el 18 % de su edad actual.
“ Aquí observamos por primera vez el efecto directo de la radiación de un cuásar sobre la estructura interna del gas en una galaxia por lo demás regular ”, explica Sergei Balashev, codirector del estudio e investigador del Instituto Ioffe de San Petersburgo (Rusia). Las nuevas observaciones indican que la radiación liberada por el cuásar altera las nubes de gas y polvo de la galaxia regular, dejando solo las regiones más pequeñas y densas. Es probable que estas regiones sean demasiado pequeñas para permitir la formación estelar, lo que deja a la galaxia dañada con menos viveros estelares en una transformación drástica.
Pero esta víctima galáctica no es todo lo que se está transformando. Balashev explica: « Se cree que estas fusiones aportan enormes cantidades de gas a los agujeros negros supermasivos que residen en los centros galácticos ». En la lucha cósmica, nuevas reservas de combustible se ponen al alcance del agujero negro que alimenta al cuásar. A medida que el agujero negro se alimenta, el cuásar puede continuar su ataque dañino.
Este estudio se realizó con ALMA y el instrumento X-shooter , instalado en el telescopio VLT de ESO, ambos ubicados en el desierto de Atacama, Chile. La alta resolución de ALMA ayudó a los astrónomos a distinguir claramente las dos galaxias en fusión, que están tan cerca que en observaciones previas parecían un solo objeto. Con X-shooter, los investigadores analizaron la luz del cuásar a su paso por la galaxia regular. Esto permitió al equipo estudiar cómo esta galaxia se vio afectada por la radiación del cuásar en esta lucha cósmica.
Las observaciones con telescopios más grandes y potentes podrían revelar más sobre colisiones como esta. Como afirma Noterdaeme, un telescopio como el Extremely Large Telescope de ESO « sin duda nos permitirá avanzar en un estudio más profundo de este y otros sistemas, para comprender mejor la evolución de los cuásares y su efecto en las galaxias anfitrionas y cercanas » .
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Esta investigación se presentó en un artículo que aparecerá en Nature titulado «La radiación de un cuásar transforma el gas en una galaxia compañera en fusión» (doi: 10.1038/s41586-025-08966-4).
El equipo está compuesto por S. Balashev (Instituto Ioffe, San Petersburgo, Rusia), P. Noterdaeme (Institut d'Astrophysique de Paris, París, Francia [IAP] y Laboratorio Franco-Chileno de Astronomía [FCLA], Chile), N. Gupta (Centro Interuniversitario de Astronomía, Pune, India [IUCAA]), JK Krogager (Université Lyon I, Lyon, Francia y FCLA), F. Combes (Collège de Francia, París, Francia), S. López (Universidad de Chile [UCile]), P. Petitjean (IAP), A. Omont (IAP), R. Srianand (IUCAA) y R. Cuellar (UCiler).
Español El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre ESO, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (NSTC) de Taiwán, y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea (KASI). La construcción y las operaciones de ALMA son lideradas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en nombre de América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO) proporciona el liderazgo y la gestión unificados de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.
El Observatorio Europeo Austral (ESO) permite a científicos de todo el mundo descubrir los secretos del Universo para beneficio de todos. Diseñamos, construimos y operamos observatorios terrestres de clase mundial —que los astrónomos utilizan para abordar preguntas apasionantes y difundir la fascinación por la astronomía— y promovemos la colaboración internacional en el campo de la astronomía. Fundado como organización intergubernamental en 1962, hoy ESO cuenta con el apoyo de 16 Estados Miembros (Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, Chequia, Suecia y Suiza), junto con el estado anfitrión, Chile, y con Australia como Socio Estratégico. La sede de ESO y su centro de visitantes y planetario, ESO Supernova, se encuentran cerca de Múnich, en Alemania, mientras que el desierto chileno de Atacama, un lugar maravilloso con condiciones únicas para observar el cielo, alberga nuestros telescopios. ESO opera tres sitios de observación: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope y su Interferómetro VLT (VLT), así como telescopios de rastreo como VISTA. También en Paranal, ESO albergará y operará el Conjunto de Telescopios Cherenkov Sur, el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. Junto con socios internacionales, ESO opera ALMA en Chajnantor, una instalación que observa el cielo en el rango milimétrico y submilimétrico. En Cerro Armazones, cerca de Paranal, estamos construyendo "el ojo más grande del mundo en el cielo": el Extremely Large Telescope de ESO. Desde nuestras oficinas en Santiago de Chile, apoyamos nuestras operaciones en el país y colaboramos con nuestros socios y la sociedad chilena.
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